问题 问答题

设a≠0为常数,f(x)在(-∞,+∞)连续,考察一阶线性常系数方程
y’+ay=f(x) (x∈(-∞,+∞)). (*)
(Ⅰ) 求通解的表达式;
(Ⅱ) 设a>0,又f(x)有界且

收敛,求证:方程(*)只有一个解在(-∞,+∞)有界;
(Ⅲ) 若又有f(x)以T为周期,求证:方程(*)只有一个解是以T为周期的.

答案

参考答案:[分析与求解] (Ⅰ) 将方程两边乘以


(yeax)’=eaxf(x).
积分得 yeax=∫eaxf(x)dx+C.
于是得通解



其中C为

常数.通解即所有解.
(Ⅱ) 由通解表达式知


,则

,于是y(x)在(-∞,+∞)无界.

,即

,则相应的


即y(x)在(-∞,+∞)有界.
因此,(*)只有一个有界解(x∈(-∞,+∞)).
(Ⅲ) 若y(x)是(*)的以T为周期的解

y(x)必是有界的



以下只须再证:y(X)以T为周期.由


y(X)以T为周期.
因此,(*)只有一个解是以T为周期的.

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